思維導圖是發散性思維可視化的工具,將思維導圖應用于學科教學,隨著我國信息技術的普及和推廣以及工具軟件的不斷推出,思維導圖已經逐漸成為我們課堂教學中新的有效手段之一。
一、思維導圖的內涵
思維導圖是英國記憶之父托尼·巴贊于1970年提出的,是一種發散性思考可視化的工具。它讓人的左半腦和右半腦在思維過程中協同運作,以樹形分支延伸出去,形成一種樹狀思維。模擬了人腦的工作方式,運用圖文并茂的技巧,充分運用左右腦的機能,開啟人類大腦的無限潛能。
思維導圖的主要特征如下:(1)注意的焦點清晰地集中在中央圖形上;(2)主題的主干作為分支從中央向四周發射;(3)分支出一個關鍵的圖像或者寫在聯想的線條上面的關鍵字,比較不重要的話題以分支的形式表現出來,附在較高的分支上;(4)各分支形成一個連接的節點結構。
思維導圖作為一種學習的策略,能在課堂上促進學生進行有意義的學習,促使他們整合新舊知識,建構知識網絡,從而使學生從整體上把握知識,同時它還可以作為一種認知策略,提高學生的自學能力和自我反思能力。下面,本人就思維導圖在信息技術學科教學中的應用實例,從實踐的層面介紹其應用途徑和效果,為教師的教學實踐提供參考。
二、思維導圖繪制所用軟件及方法
1、所用軟件:用圖形組成、使用辦公軟件的組織結構圖繪制、MindMapper5.0、MindManager 6、Inspiration 8、MindGenius等軟件。
2、繪制思維導圖的基本步驟
(1)將中心主題置于中央位置,整個思維導圖將圍繞這這個中心主題展開。
(2)大腦不要受任何約束,圍繞中心主題內容進行思考,畫出各個分支,及時記錄下瞬間閃現的靈感。
(3)留有適當的空間,以便隨時增加內容。
(4)整理各個分支內容,尋找它們之間的關系,并且要善于用連線、顏色、圖形等表示。
三、思維導圖對教學設計的支持
思維導圖所具有的層次性、聯想性和開放性的結構特點能夠促使教師對教材進行更深刻的理解,使思維處于一種被激發和完全開放的狀態,從而有利于找到與學生溝通的切入點,使教學設計充滿創造性與機智性。另一方面,在使用思維導圖進行教學設計的過程中,教師把原有頭腦中的教學內容、教學邏輯和新的聯想與感悟以可視化的“圖”表達出來,這就相當于在課前完成了一次相當充分的教學演練。諸多的教學元素隨自己的教學思路進行有效的排布,直到排列構造出最合理、最清晰的“圖”結構,即完成了最佳的教學設計。
教學設計是復雜的問題解決過程,需要教學設計理論的指導,教師認知結構中需要存儲這些知識以便于在教學設計時根據實際情況提取和重組。許多研究表明,我們大腦是按照層級結構來組織知識的,而教師在教學設計時的思維障礙一個重要的原因就是相關知識是零散的或者弱聯系的,導致缺乏足夠的信息提取來源。思維導圖的樹狀層級結構恰好與大腦知識組織結構一致,所以發動教師用思維導圖對教學設計知識進行整理,形成外在可視化的知識樹狀層級結構圖(如圖1所示),顯然有利于他們對教學設計理論的理解,其內在知識結構的合理性和完整性也將進一步改善,從而為教學設計提供更堅實的理論指導。
四、思維導圖應用于信息技術教學設計的案例及分析
實例一:計算機由什么組成的?
讓學生了解計算機各部分的組成,是學生感性認識計算機的第一步,也是進一步理解計算機的功能的開端,可惜中學信息技術教材上的這部分內容顯得非常淡薄和簡要,只是在文字上對計算機各部分的組成加以描述,不能在學生的思維中留下整體的系統的形象,為此我們要選擇適合的教學方法對學生的學習思維加以指導。在具體的信息技術課堂教學過程中,教師給學生以計算機實物演示,并打開主機箱,用螺絲刀卸下主板、CPU、顯卡(可選)、聲卡(可選)、內存、硬盤、光驅(可選),拔下鼠標、鍵盤,最后安裝操作系統及相應的辦公軟件,這樣教師和學生就可以共同得出計算機各部分的組成的名稱及對應的不同作用,同時可以用思維導圖的形式把“計算機由什么組成的”表示出來。(如下圖)
從以上的括號型思維導圖中可以看到學生心中的計算機其實是一個組成系統,不單單是各個部件的簡單的總和,也有利于幫助學生形成整體與局部、系統和組件的正確思維習慣,從而為將來高效的學習思考打下堅定的基礎。
實例二:關于文件的教學應用設計
在課堂教學中,學生在學習如何創建文件時總是把文件建成文件夾或把文件夾建成文件,究其原因是學生沒弄清文件與文件夾的概念以及它們之間的關系,這里設計了思維導圖(如圖所示),相信學生在理解了這幅圖之后就能正確認識文件與文件夾之間的關系。
實例三:程序是怎樣工作的?
程序與算法的這部分教學內容例來被信息技術教師認為是最難以把握、最難以處理的,因為它看起來單調、深奧、抽象,不象上網瀏覽這部分內容來的豐富多彩。其實,程序與算法最能鍛煉學生的邏輯思維能力,在編程過程中,可以學會思考怎樣把現實問題轉化為數學模型,怎樣安排結構,怎樣提高程序效率等等,這些都是對人的邏輯思維能力的積極鍛煉,同樣對學習其他學科也是有很大幫助的,關鍵是我們教師怎樣去針對學生的實際情況來組織課堂教學。在程序與算法的第一節教學中,我向學生提出一個實際生活中的問題:停車場收費流程問題,即:如果,你是停車場收費管理員。你所管理停車場只向小車開放,其它車型不能進場,收費也有二種標準:1、小車上只人坐一人,收費4元,2、若小車上坐了二人或以上,收費5元。同學應該怎樣去思考這個停車場收費問題?在你具體寫程序之前,你怎樣去組織這個收費流程?同學們在討論的基礎上,得到一致的想法,并形成以下的思維導圖。
這種流程型思維導圖主要用來列舉順序、時間過程、步驟等,通過它學生能夠分析一個事件發展過程之間的關系,解釋事件發生的順序,從而為以后進一步學習程序與算法中的類、對象、事件、函數、過程等名詞、術語提供了思維方向上的準備,最終有利于完善學生關于計算機方面的知識結構。
實踐和理論都能證明,思維導圖對教師信息技術教學質量的提高具有一定的效用,但也要必須認識到,思維導圖并不能必然保證教師做出最優的教學設計,因為它的效用是前提條件的。思維導圖作為一種工具并不能取代教學設計本身,貧乏的大腦產生不了好的思維。我們需要重視教學設計的理論學習和教學經驗的積累,具有更豐富的思維素材,思維導圖在信息技術教學中的工具性作用才能得到更好的發揮。